[发明专利]一种低电压功率放大器

说明书

本发明涉及一种能在低电压下工作的放大电路。

目前的功率放大器，如OTL功率放大器采用发射极输出，由于集射极电压降约为0.7-0.8V，所以OTL功放器至少需要两节电池才能工作，可输出1-2V峰峰值信号，另一种互补推挽变压器输出功率放大器，可以只使用一节电池，但由于使用了变压器，体积大、重量大，音质差。

本发明的目的是要提供一种新的放大电路，只采用一节电池就能工作，放大效果可达到或接近以上两种功放的水平，且驱动负载的能力强。

本发明的低电压功率放大器采用集电极互补输出，通过实验发现，只要基极注入电流足够大，硅三极管的集射极饱和压降，可以降至0.1V以下，因此，采用集电极输出，在只使用一节电池（1.5V）时，就可输出1.3V的峰峰值信号;本发明的功率放大器采用配对管偏置。功率放大输出管与第一级放大管性能参数一致，两者基极相联，形成配对管，功放管基极偏置电压由第一级放大管基极偏置电压决定，功放管静态电流也就由第一级静态电流决定;输出端直流电位应保持为电源电压的一半，本发明的输出端直流电位地保持采用以下方式：本功放从第一级就分别由两路放大器对输入信号正、负半周放大，将输出端分别与正、负半周信号前置放大器同相端相联，由于正负半周前置放大器的对称性，输出端直流电位可保证为电源电压的一半。

本发明具有的优点是：只使用一节电池且不用变压器，音量可达到或接近OTL功放和互补推挽变压器输出功放的水平，音质甚至超过后者。结构简单，节约能源，同时减小了体积和重量。本功放采用配对管偏置，工作点不需调整，抗电源电压、环境温度变化影响能力强，具有良好的稳定性。

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1、本发明的电路原理图。

图2、本发明实施例。

图3、本发明实施例。

图1中：T₁和T₂为PNP管，是性能参数一致的配对管，T₃、T₄为NPN管，也是性能参数一致的配对管;电阻R₁和R₄，R₂和R₅，R₃和R₆性能参数相同，放大器Ⅰ和放大器Ⅱ性能参数相同。R₃将T₁和T₂基极相联，构成“配对管偏置”。R₆则将T₃，T₄基极相联，构成“配对管偏置”。R₂、R₅分别将放大器Ⅰ、Ⅱ输入端与T₂、T₄集电极相联，保证T₂、T₄集电极即功放输出端直流电压为电源电压的一半。R_L为负载。

当输入交流信号时，负半周输入信号通过T₁，放大器Ⅰ，T₂放大，正半周输入信号则通过T₃，放大器Ⅱ，T₄放大，正负半周信号在输出端合并成完整的信号。

功放管驱动负载的能力也就是说输出最大电流大小由基极最大注入电流决定，基极能注入的电流越大，功放管能输出的电流也就越大，驱动负载能力也越强。图2、图3是本发明驱动不同负载的两个实施例，以负半周信号放大部分为例说明。图2中T₅、R₇、T₆、R₈的作用相当于图1中的放大器Ⅰ，T₇、R₉、T₈、R₁₀的作用相当于放大器Ⅱ。功放管T₂基极电流当其前置三极管T₆饱和时最大，此时基极电流全部流过T₆，显然基极电流可以很大，没有明确的最大限度，能大到足以使T₂输出大电流时深度饱和，因此该功放驱动负载能力强，可达2欧，可与扬声器配套使用。